RU2532871C1 - Method for processing of oxidised nickel ores - Google Patents
Method for processing of oxidised nickel ores Download PDFInfo
- Publication number
- RU2532871C1 RU2532871C1 RU2013118820/02A RU2013118820A RU2532871C1 RU 2532871 C1 RU2532871 C1 RU 2532871C1 RU 2013118820/02 A RU2013118820/02 A RU 2013118820/02A RU 2013118820 A RU2013118820 A RU 2013118820A RU 2532871 C1 RU2532871 C1 RU 2532871C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nickel
- precipitate
- stage
- iron
- magnesium oxide
- Prior art date
Links
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 86
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 42
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 43
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims abstract description 37
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 37
- YIXJRHPUWRPCBB-UHFFFAOYSA-N magnesium nitrate Chemical compound [Mg+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O YIXJRHPUWRPCBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 36
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims abstract description 27
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 claims abstract description 24
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims abstract description 19
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 229910000000 metal hydroxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 150000004692 metal hydroxides Chemical class 0.000 claims abstract description 15
- 238000009283 thermal hydrolysis Methods 0.000 claims abstract description 14
- 235000014413 iron hydroxide Nutrition 0.000 claims abstract description 13
- NCNCGGDMXMBVIA-UHFFFAOYSA-L iron(ii) hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Fe+2] NCNCGGDMXMBVIA-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 13
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000007885 magnetic separation Methods 0.000 claims abstract description 11
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims abstract description 11
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 36
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 34
- 238000002386 leaching Methods 0.000 claims description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 11
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 11
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 9
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 5
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 4
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 3
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims 1
- QXZUUHYBWMWJHK-UHFFFAOYSA-N [Co].[Ni] Chemical compound [Co].[Ni] QXZUUHYBWMWJHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 14
- DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N iron manganese Chemical compound [Mn].[Fe] DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 13
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N iron(II,III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 13
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 abstract description 12
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 12
- 239000011701 zinc Substances 0.000 abstract description 12
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 10
- ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N calcium nitrate Chemical compound [Ca+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 10
- 229910052566 spinel group Inorganic materials 0.000 abstract description 10
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 abstract description 10
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract description 8
- 239000000047 product Substances 0.000 abstract description 8
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 5
- 239000001034 iron oxide pigment Substances 0.000 abstract description 5
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 4
- -1 chrome hydroxides Chemical class 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 abstract 2
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 abstract 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 abstract 1
- 238000007873 sieving Methods 0.000 abstract 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 abstract 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 16
- 229910000616 Ferromanganese Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 11
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 8
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 8
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 8
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 6
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 5
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 4
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 3
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011029 spinel Substances 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 2
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 239000013065 commercial product Substances 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 150000004677 hydrates Chemical class 0.000 description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 2
- MIVBAHRSNUNMPP-UHFFFAOYSA-N manganese(2+);dinitrate Chemical class [Mn+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O MIVBAHRSNUNMPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 2
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 2
- JJLJMEJHUUYSSY-UHFFFAOYSA-L Copper hydroxide Chemical class [OH-].[OH-].[Cu+2] JJLJMEJHUUYSSY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910019427 Mg(NO3)2-6H2O Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000566515 Nedra Species 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical class [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- VQWFNAGFNGABOH-UHFFFAOYSA-K chromium(iii) hydroxide Chemical class [OH-].[OH-].[OH-].[Cr+3] VQWFNAGFNGABOH-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910001429 cobalt ion Inorganic materials 0.000 description 1
- XLJKHNWPARRRJB-UHFFFAOYSA-N cobalt(2+) Chemical compound [Co+2] XLJKHNWPARRRJB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001956 copper hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 229910001453 nickel ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- SYUHGPGVQRZVTB-UHFFFAOYSA-N radon atom Chemical compound [Rn] SYUHGPGVQRZVTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 238000004876 x-ray fluorescence Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам извлечения никеля и других ценных металлов из руд и может быть использовано при переработке окисленных никелевых руд.The invention relates to methods for the extraction of nickel and other valuable metals from ores and can be used in the processing of oxidized nickel ores.
Широко известны способы переработки сульфидных никелиевых руд, основанные на многостадийном сернокислотном автоклавном выщелачивании, обеспечивающие высокую степень извлечения целевых компонентов [см., например, патенты RU №224036, RU №2221064, US №6379636, US №4044096]. Недостатком известных способов является их дорогое и сложное в эксплуатации аппаратурное оформление, а также ограниченное применение, поскольку известные способы эффективны только для руд с низким содержанием оксида магния.Widely known methods of processing sulfide nickel ores based on multistage sulfuric acid autoclave leaching, providing a high degree of extraction of the target components [see, for example, patents RU No. 224036, RU No. 2221064, US No. 6379636, US No. 4044096]. A disadvantage of the known methods is their expensive and difficult to operate hardware design, as well as limited use, since the known methods are effective only for ores with a low content of magnesium oxide.
Никель в силикатных рудах распространен крайне дисперсно, как правило, в виде частиц менее 1 мкм. Размеры кристаллов минералов-носителей никеля также малы и обычно не превышают 10 мкм [Вершинин А.С. Геология, поиски и разведка гипергенных месторождений никеля. М.: Недра, 1993, с.304].Nickel in silicate ores is extremely dispersed, usually in the form of particles less than 1 micron. The crystal sizes of nickel-bearing minerals are also small and usually do not exceed 10 microns [Vershinin A.S. Geology, prospecting and exploration of hypergenic nickel deposits. M .: Nedra, 1993, p. 304].
Известен способ получения никеля и кобальта из силикатных руд [патент RU №2161658, 2001 г.], включающий обжиг руды при температуре 300-700°С в присутствии водяного пара при температуре не менее 100°С с последующим выщелачиванием продуктов обжига в сернокислотном растворе с концентрацией 100-200 г/л H2SO4 и дальнейшей переработкой полученного раствора. Способ является более экономичным и безопасным, однако характеризуется недостаточно высокой степенью извлечения целевых продуктов.A known method of producing nickel and cobalt from silicate ores [patent RU No. 2161658, 2001], comprising calcining the ore at a temperature of 300-700 ° C in the presence of water vapor at a temperature of at least 100 ° C, followed by leaching of the products of calcination in a sulfuric acid solution with concentration of 100-200 g / l H 2 SO 4 and further processing of the resulting solution. The method is more economical and safe, however, is characterized by an insufficiently high degree of extraction of the target products.
Наиболее близким является способ переработки окисленной никель-кобальтовой руды, включающий сушку и измельчение руды, обработку руды серной кислотой, термическую обработку полученного продукта, перевод в раствор растворимых сульфатов и получение никель-кобальтового концентрата, при этом руду смешивают с серной кислотой с использованием гранулятора, полученные гранулы сульфатизируют, а затем прокаливают в работающей в режиме противотока трубчатой вращающейся печи, из прокаленных гранул выщелачивают водой никель и кобальт и после нейтрализации раствора и осаждения железа и алюминия сорбируют на ионит никель и кобальт и насыщенный металлами ионит обрабатывают с получением никель-кобальтового концентрата [Патент RU №2287597, 2006 г.]. К недостаткам прототипа следует отнести высокий расход серной кислоты, сложное аппаратурное оформление и повышенную экологическую опасность из-за выделения сернистых газов. Кроме того, при реализации известного способа образуются отходы, которые требуют утилизации или регенерации.The closest is a method for processing oxidized nickel-cobalt ore, including drying and grinding of ore, processing of ore with sulfuric acid, heat treatment of the obtained product, transferring soluble sulfates to a solution and obtaining nickel-cobalt concentrate, while the ore is mixed with sulfuric acid using a granulator, the granules obtained are sulfated and then calcined in a counter-current rotary tube furnace; nickel and cobalt are leached out of calcined granules with water and after it the solution was trailed and iron and aluminum precipitated were sorbed onto the nickel and cobalt ion exchanger and the metal-saturated ion exchanger was treated to produce a nickel-cobalt concentrate [Patent RU No. 2287597, 2006]. The disadvantages of the prototype include the high consumption of sulfuric acid, complex hardware design and increased environmental hazard due to the release of sulfur dioxide. In addition, when implementing the known method, waste is generated that requires disposal or regeneration.
Технической задачей заявляемого изобретения является комплексная переработка исходного сырья при одновременном сокращении затрат на реагенты и обеспечение экологической безопасности производства.The technical task of the invention is the integrated processing of raw materials while reducing costs for reagents and ensuring environmental safety of production.
Поставленная техническая задача решается тем, что заявляется способ переработки окисленной никелевой руды, при котором предварительно подготовленное исходное сырье выщелачивают азотной кислотой, полученную пульпу фильтруют, разделяя на осадок и фильтрат, осадок подвергают промывке и последующей магнитной сепарации с разделением на двуокись кремния и железосодержащую фракцию, образовавшиеся промывные воды смешивают с фильтратом и подвергают двухстадийному дробному осаждению путем нейтрализации водной суспензией оксида магния с образованием на первой стадии осадка гидроксида железа, а на второй стадии осадка гидроксидов металлов и раствора нитрата кальция и нитрата магния, последний подвергают термическому гидролизу с образованием азотной кислоты и оксида магния, а осадок гидроксидов металлов обрабатывают раствором щелочи с выделением никель-кобальтового концентрата.The stated technical problem is solved by the fact that a method for processing oxidized nickel ore is claimed, in which a pre-prepared feedstock is leached with nitric acid, the resulting pulp is filtered, separating into a precipitate and a filtrate, the precipitate is washed and then magnetically separated with separation into silicon dioxide and an iron-containing fraction, the resulting washing water is mixed with the filtrate and subjected to two-stage fractional precipitation by neutralization with an aqueous suspension of magnesium oxide with the formation of iron hydroxide precipitate in the first stage, and in the second stage of metal hydroxide precipitation and a solution of calcium nitrate and magnesium nitrate, the latter is subjected to thermal hydrolysis with the formation of nitric acid and magnesium oxide, and the metal hydroxide precipitate is treated with an alkali solution with the release of nickel-cobalt concentrate.
Предварительную подготовку исходного сырья ведут путем измельчения, рассеивания, а, при необходимости, обогащению по никелю до содержания не менее 2,0 мас.%.Preliminary preparation of the feedstock is carried out by grinding, dispersion, and, if necessary, enrichment of Nickel to a content of not less than 2.0 wt.%.
Обработку предварительно подготовленного сырья ведут азотной кислоты в режиме агитационного выщелачивания концентрацией 30-50% (предпочтительно около 40%) в режиме кипения с конденсацией и возвратом паров в реакционный объем в течение около 3 часов.The pre-prepared raw materials are treated with nitric acid in the agitation leaching mode with a concentration of 30-50% (preferably about 40%) in the boiling mode with condensation and vapor return to the reaction volume for about 3 hours.
Нейтрализацию фильтрата, полученного со стадии выщелачивания азотной кислотой, ведут в две стадии, при этом на каждой стадии в качестве нейтрализующего агента используют водную суспензию оксида магния. На первой стадии нейтрализацию ведут до достижения рН около 3,5, что приводит к осаждению гидроксида железа, а на второй стадии нейтрализацию ведут до достижения рН около 7,5-8,0, что приводит к осаждению остальных гидроксидов металлов и образованию «крепкого» раствора нитрата магния. Далее гидроксиды металлов разделяют, переводя в раствор амфотерные металлы путем обработки расчетным количеством щелочи с рН около 13-14, а никель-кобальтовый концентрат выделяют в виде осадка, который затем прокаливают с получением товарного продукта.Neutralization of the filtrate obtained from the leaching stage with nitric acid is carried out in two stages, while at each stage an aqueous suspension of magnesium oxide is used as a neutralizing agent. In the first stage, neutralization is carried out until a pH of about 3.5 is reached, which leads to the precipitation of iron hydroxide, and in the second stage, neutralization is carried out until a pH of about 7.5-8.0 is reached, which leads to the precipitation of the remaining metal hydroxides and the formation of "strong" magnesium nitrate solution. Next, the metal hydroxides are separated, transferring amphoteric metals into the solution by treatment with a calculated amount of alkali with a pH of about 13-14, and the nickel-cobalt concentrate is isolated in the form of a precipitate, which is then calcined to obtain a marketable product.
Образовавшийся в процессе нейтрализации «крепкий» раствор нитрата магния подвергают термическому гидролизу перегретыми парами воды с получением оксида магния, окислов азота и паров воды, последние подвергают конденсации с получением азотной кислоты, которая в дальнейшем может направляться в начало процесса для выщелачивания исходной окисленной никелевой руды. Термический гидролиз нитрата магния Mg(NO3)2 позволяет вернуть азотную кислоту и одновременно генерировать оксид магния MgO, который частично направляется на двухстадийную нейтрализацию фильтрата и выделения гидратных осадков, а остальная часть представляет собой товарный продукт. Термический гидролиз водного раствора нитрата магния Mg(NO3)2 осуществляют в режиме противотока с перегретым паром с исходной температурой 450-500°С без доступа воздуха. В зависимости от содержания кальция в исходном сырье термический гидролиз можно провести как непосредственно самого раствора нитрата магния Mg(NO3)2, так и после предварительного выделения из него кристаллогидратов нитрата магния Mg(NO3)2*6H2O. При высоком содержании кальция в исходной окисленной никелевой руде термический гидролиз нитрата магния предпочтительно ведут из кристаллогидратов.The “strong” solution of magnesium nitrate formed during the neutralization process is subjected to thermal hydrolysis with superheated water vapor to produce magnesium oxide, nitrogen oxides, and water vapor, the latter being condensed to produce nitric acid, which can then be sent to the beginning of the process to leach the initial oxidized nickel ore. Thermal hydrolysis of magnesium nitrate Mg (NO 3 ) 2 allows you to return nitric acid and at the same time generate magnesium oxide MgO, which is partially directed to the two-stage neutralization of the filtrate and the release of hydrated precipitation, and the rest is a commercial product. Thermal hydrolysis of an aqueous solution of magnesium nitrate Mg (NO 3 ) 2 is carried out in countercurrent mode with superheated steam with an initial temperature of 450-500 ° C without air. Depending on the calcium content in the feedstock, thermal hydrolysis can be carried out both directly with a solution of magnesium nitrate Mg (NO 3 ) 2 , and after preliminary separation from it of crystalline hydrates of magnesium nitrate Mg (NO 3 ) 2 * 6H 2 O. With a high content of calcium in the initial oxidized nickel ore, the thermal hydrolysis of magnesium nitrate is preferably carried out from crystalline hydrates.
Осадок, выделенный со стадии выщелачивания азотной кислотой и после его промывания, разделяют магнитной сепарацией с получением товарных продуктов - немагнитной фракции, представляющей собой двуокись кремния, и магнитной фракции, представляющей собой железосодержащую смесь магнетита и железомарганцевых шпинелей. Магнитная сепарация может быть осуществлена известными способами и на известном оборудовании.The precipitate isolated from the leaching stage with nitric acid and after washing it is separated by magnetic separation to obtain marketable products - a non-magnetic fraction, which is silicon dioxide, and a magnetic fraction, which is an iron-containing mixture of magnetite and ferromanganese spinel. Magnetic separation can be carried out by known methods and on known equipment.
Полученные промывные воды смешивают с фильтратом и направляют на стадию нейтрализации с дробным осаждением гидроксидов металлов.The resulting wash water is mixed with the filtrate and sent to the stage of neutralization with fractional precipitation of metal hydroxides.
Магнитная фракция может быть дополнена гидроксидом железа, выделенным на первой стадии нейтрализации фильтрата водным раствором оксида магния MgO. Кроме того, гидроксид железа может быть использован для производства на их основе железоокисных пигментов и для других известных целей.The magnetic fraction can be supplemented with iron hydroxide isolated in the first stage of neutralization of the filtrate with an aqueous solution of magnesium oxide MgO. In addition, iron hydroxide can be used for the production of iron oxide pigments based on them and for other known purposes.
Сущность заявляемого изобретения и его формула составлена без разделения на ограничительную часть, т.к. именно такое изложение способствует однозначному пониманию сущности заявленного изобретения.The essence of the claimed invention and its formula is made without division into a restrictive part, because it is this presentation that contributes to a unique understanding of the essence of the claimed invention.
Сравнение предлагаемого способа с известным позволяет выявить следующие отличия:Comparison of the proposed method with the known allows you to identify the following differences:
- выщелачивание предварительно измельченной окисленной никелевой руды ведут азотной кислотой;- leaching of pre-ground oxidized nickel ore is carried out with nitric acid;
- осадок, выделенный после выщелачивания и промывания, разделяют магнитной сепарацией с получением товарных продуктов- немагнитной фракции, представляющей собой двуокись кремния, и магнитной железосодержащей фракции, представляющей собой смесь магнетита и железомарганцевых шпинелей;- the precipitate separated after leaching and washing is separated by magnetic separation to obtain marketable products — a non-magnetic fraction, which is silicon dioxide, and a magnetic iron-containing fraction, which is a mixture of magnetite and ferromanganese spinels;
- нейтрализацию полученного фильтрата ведут в две стадии водной суспензией оксида магния;- neutralization of the obtained filtrate is carried out in two stages with an aqueous suspension of magnesium oxide;
- на первой стадии нейтрализации выделяют осадок гидроксида железа, а на второй стадии выделяют осадок гидроксидов металлов и раствор нитрата кальция и нитрата магния;- at the first stage of neutralization, a precipitate of iron hydroxide is isolated, and at the second stage, a precipitate of metal hydroxides and a solution of calcium nitrate and magnesium nitrate are isolated;
- осадок гидроксидов металлов обрабатывают раствором щелочи, выделяют никель-кобальтовый концентрат;- the precipitate of metal hydroxides is treated with a solution of alkali, nickel-cobalt concentrate is isolated;
- раствор, оставшийся после нейтрализации фильтрата и содержащий преимущественно водный раствор нитрата магния, подвергают термическому гидролизу с последующей конденсацией, с получением азотной кислоты и оксида магния.- the solution remaining after neutralization of the filtrate and containing mainly an aqueous solution of magnesium nitrate, is subjected to thermal hydrolysis, followed by condensation, to obtain nitric acid and magnesium oxide.
Сравнение предлагаемого способа с прототипом позволяет сделать вывод о соответствии заявленного технического решения критерию «новизна».Comparison of the proposed method with the prototype allows us to conclude that the claimed technical solution meets the criterion of "novelty."
Использование азотной кислоты для выщелачивания и ее последующей регенерацией было известно ранее для реализации способа переработки серпентинита с получением оксида магния (патент RU №2292300). В частности, ранее был известен прием выщелачивания исходного сырья азотной кислотой, с последующим проведением магнитной сепарации осадка для отделения двуокиси кремния от магнитной фракции, нейтрализации фильтрата, образовавшегося после отделения осадка, которую на первой стадии ведут водным раствором оксида магния, проведение термического гидролиза раствора нитрата магния, оставшегося в фильтрате, перегретыми парами воды с получением оксида магния, а также окислов азота и паров воды, с последующей их конденсацией с получением азотной кислоты для направления в начало процесса для выщелачивания исходного сырья. В отличие от ранее известного, заявляемый способ предназначен для переработки окисленной никелевой руды с получением, в основном, никель-кобальтового концентрата, т.е. ранее известные приемы выщелачивания азотной кислотой, нейтрализации фильтрата путем обработки суспензией оксида магния и последующий термический гидролиз раствора нитрата магния, в заявляемом способе использованы по новому назначению с достижением нового технического результата - комплексной переработки окисленных никельсодержащих руд. Новый технический результат достигается, в том числе и потому, что процесс нейтрализации фильтрата ведут оксидом магния в две стадии, осуществляя дробное осаждение гидроксидов металлов, сначала в кислой среде, а затем в щелочной среде, с последующей дополнительной обработкой щелочью полученного осадка, обеспечивая селективное выделение никель-кобальтового концентрата. Поскольку заявляемый способ характеризуется новой совокупностью приемов с достижением нового технического результата, постольку можно сделать вывод о соответствии заявляемого способа критерию «изобретательский уровень».The use of nitric acid for leaching and its subsequent regeneration was previously known to implement a method for processing serpentinite to produce magnesium oxide (patent RU No. 2292300). In particular, the method of leaching the feedstock with nitric acid was previously known, followed by magnetic separation of the precipitate to separate silicon dioxide from the magnetic fraction, neutralizing the filtrate formed after separation of the precipitate, which is carried out in the first stage with an aqueous solution of magnesium oxide, thermal hydrolysis of the nitrate solution magnesium remaining in the filtrate with superheated water vapor to produce magnesium oxide, as well as nitrogen oxides and water vapor, followed by their condensation to produce nitrogen acid to be directed to the beginning of the process for leaching the feedstock. In contrast to the previously known, the inventive method is intended for the processing of oxidized nickel ore to produce mainly nickel-cobalt concentrate, i.e. previously known methods of leaching with nitric acid, neutralization of the filtrate by treatment with a suspension of magnesium oxide and subsequent thermal hydrolysis of a solution of magnesium nitrate, in the present method were used for a new purpose with the achievement of a new technical result - the integrated processing of oxidized nickel-containing ores. A new technical result is achieved, including because the neutralization of the filtrate is carried out by magnesium oxide in two stages, carrying out fractional precipitation of metal hydroxides, first in an acidic medium and then in an alkaline medium, followed by additional alkali treatment of the precipitate obtained, providing selective isolation nickel-cobalt concentrate. Since the inventive method is characterized by a new set of techniques with the achievement of a new technical result, we can conclude that the proposed method meets the criterion of "inventive step".
В результате осуществления заявляемого способа переработки окисленных никелевых руд в промышленном масштабе могут быть получены товарный никель-кобальтовый концентрат, товарный оксид магния, товарный оксид кремния, железный концентрат, содержащий магнетит и железомарганцевые шпинели, железоокисные пигменты, карбонат кальция, смесь гидроксидов цинка, алюминия, хрома. Использование заявляемого способа позволяет осуществить комплексную переработку окисленной никелевой руды, обеспечив замкнутый цикл производства с использованием известных реагентов на известном оборудовании. Учитывая вышеизложенное, можно сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию «промышленная применимость».As a result of the implementation of the proposed method for the processing of oxidized nickel ores on an industrial scale, commodity nickel-cobalt concentrate, commodity magnesium oxide, commodity silicon oxide, iron concentrate containing magnetite and ferromanganese spinels, iron oxide pigments, calcium carbonate, a mixture of zinc and aluminum hydroxides can be obtained. chromium. Using the proposed method allows for the integrated processing of oxidized nickel ore, providing a closed production cycle using known reagents using known equipment. Given the foregoing, we can conclude that the proposed solutions meet the criterion of "industrial applicability".
Сущность заявляемого способа поясняется технологической схемой.The essence of the proposed method is illustrated by the technological scheme.
Берут исходную окисленную никелевую руду, например, Серовского месторождения, которая содержит до 34% оксида магния, а содержание никеля около 1%. Исходную руду измельчают любым из известным методов, отбирая для проведения процесса частицы не более 0,25 мм и прокаливают при температуре 550-600°С в течение 1 часа. Перед выщелачиванием содержание никеля в руде необходимо увеличить до 2 мас.%. Обогащение ведут любыми известными способами, например, магнитной сепарацией обожженной руды с выделением магнитной фракции, с последующим фракционированием немагнитной фракции в восходящем потоке с переменным гидравлическим режимом при скорости восходящего потока 30-50 м/ч с выделением фракции минус 0,3. В результате обогащения содержание никеля в руде увеличивают до 2-2,5%.The initial oxidized nickel ore is taken, for example, from the Serovskoye deposit, which contains up to 34% magnesium oxide, and the nickel content is about 1%. The initial ore is ground by any of the known methods, selecting particles no more than 0.25 mm for the process and calcined at a temperature of 550-600 ° C for 1 hour. Before leaching, the nickel content in the ore must be increased to 2 wt.%. The enrichment is carried out by any known methods, for example, by magnetic separation of calcined ore with the separation of a magnetic fraction, followed by fractionation of a non-magnetic fraction in an upward flow with a variable hydraulic mode at an upward flow velocity of 30-50 m / h with a fraction of minus 0.3. As a result of enrichment, the nickel content in the ore is increased to 2-2.5%.
Выщелачивание никельсодержащей руды ведут азотной кислотой с концентрацией 30-50% (предпочтительно 40%), добавляя ее в количестве, соответствующем стехиометрическому значению, для растворения оксидов никеля, магния, железа, алюминия и других металлов. Выщелачивание ведут при перемешивании кипящего раствора в течение 3-х часов. Полученную пульпу фильтруют на нутч-фильтре. Образовавшийся осадок смешивают с водой и подвергают магнитной сепарации. Выделенную немагнитную часть, которая является твердой фазой двуокиси кремния, промывают до отрицательной реакции на ион железа и сушат. Магнитная часть представляет собой магнетит и железомарганцевые шпинели, нерастворимые в азотной кислоте. В полученный фильтрат, который представляет собой раствор нитратов никеля, кобальта, магния, кальция, цинка, железа, алюминия, хрома и марганца, при перемешивании и нагревании до 80°-100°С добавляют суспензию оксида магния до достижения рН около 3,5. Образовавшийся осадок гидроксида железа отделяют фильтрацией, промывают, прокаливают и смешивают с ранее полученной магнитной частью с получением, например, железорудного материала для легированных сталей. В фильтрат, оставшийся после отделения осадка гидроксида железа, при нагревании и перемешивании вводят суспензию оксида магния до достижения pH около 7,5-8,0, проводя вторую стадию нейтрализации. Осадок гидроксидов металлов, образовавшийся на второй стадии нейтрализации, отделяют фильтрацией от растворов нитрата магния и нитрата кальция. Полученный раствор нитрата магния и нитрата кальция упаривают известными способами, охлаждают и выкристаллизовывают нитрат магния Mg(NO3)2*6H2O, который подвергают термическому гидролизу при 550-650°С при непрерывном пропускании перегретого водяного пара. В результате термического гидролиза Mg(NO3)2*6H2O образуется MgOтвердое и газы - NO2, NO, О2, H2O. Газовую фазу подвергают конденсации с образованием азотной кислоты HNO3, которую направляют в начало процесса. Маточный раствор, содержащий Са(NO3)2, накапливают и выделяют карбонат кальция.The leaching of nickel-containing ore is carried out with nitric acid with a concentration of 30-50% (preferably 40%), adding it in an amount corresponding to a stoichiometric value to dissolve the oxides of nickel, magnesium, iron, aluminum and other metals. Leaching is carried out with stirring a boiling solution for 3 hours. The resulting pulp is filtered on a suction filter. The precipitate formed is mixed with water and subjected to magnetic separation. The isolated non-magnetic part, which is the solid phase of silicon dioxide, is washed to a negative reaction to an iron ion and dried. The magnetic part is magnetite and ferromanganese spinels insoluble in nitric acid. In the obtained filtrate, which is a solution of nickel, cobalt, magnesium, calcium, zinc, iron, aluminum, chromium and manganese nitrates, a suspension of magnesium oxide is added with stirring and heating to 80 ° -100 ° C until a pH of about 3.5 is reached. The resulting precipitate of iron hydroxide is separated by filtration, washed, calcined and mixed with the previously obtained magnetic part to obtain, for example, iron ore material for alloy steels. A suspension of magnesium oxide is introduced into the filtrate remaining after separation of the precipitate of iron hydroxide, while heating and stirring, until a pH of about 7.5-8.0 is reached, carrying out the second stage of neutralization. The precipitate of metal hydroxides formed in the second stage of neutralization is separated by filtration from solutions of magnesium nitrate and calcium nitrate. The resulting solution of magnesium nitrate and calcium nitrate is evaporated by known methods, the magnesium nitrate Mg (NO 3 ) 2 * 6H 2 O is cooled and crystallized, which is subjected to thermal hydrolysis at 550-650 ° C with continuous passage of superheated water vapor. Thermal hydrolysis of Mg (NO 3 ) 2 * 6H 2 O produces solid MgO and gases — NO 2 , NO, O 2 , H 2 O. The gas phase is condensed to form nitric acid HNO 3 , which is sent to the beginning of the process. The mother liquor containing Ca (NO 3 ) 2 is accumulated and calcium carbonate is released.
Осадок гидроксидов металлов, представляющий собой смесь гидроксидов никеля, кобальта, меди, цинка, алюминия и хрома, обрабатывают раствором щелочи, например, раствором едкого натрия или гидроксида калия, до достижения рН 13-14. В результате гидроксиды цинка, алюминия и хрома переходят в раствор, а оставшийся осадок гидроксидов никеля, кобальта и меди отделяют и прокаливают, получая никель-кобальтовый концентрат.The precipitate of metal hydroxides, which is a mixture of hydroxides of nickel, cobalt, copper, zinc, aluminum and chromium, is treated with an alkali solution, for example, a solution of sodium hydroxide or potassium hydroxide, until a pH of 13-14 is reached. As a result, zinc, aluminum and chromium hydroxides pass into the solution, and the remaining precipitate of nickel, cobalt and copper hydroxides is separated and calcined to obtain a nickel-cobalt concentrate.
Заявляемый способ иллюстрируется примером конкретного выполнения.The inventive method is illustrated by an example of a specific implementation.
20 граммов предварительно обогащенной окисленной никелевой руды Серовского месторождения, полидисперсного состава (крупностью меньше 0,25 мм):20 grams of pre-enriched oxidized nickel ore of the Serov deposit, polydisperse composition (particle size less than 0.25 mm):
Состав SiO2 A12O3 FeO MgO TiO2 Cr2O3 NiO MnO2 CoO п.п.п.Composition SiO 2 A1 2 O 3 FeO MgO TiO 2 Cr 2 O 3 NiO MnO 2 CoO
Содержание, 42,70 4,10 14,80 34,10 0,90 0,17 2,40 0,47 0,03 0,33 %, масс.Content, 42.70 4.10 14.80 34.10 0.90 0.17 2.40 0.47 0.03 0.33%, mass.
выщелачивали раствором азотной кислоты на лабораторной установке. Состав руды был определен с помощью рентгено-флуоресцентного спектрометра NITON XLt 800. В трехгорлую колбу с механической мешалкой и присоединенным конденсатором паров и газов вводили навеску обогащенной руды и стехиометрическое количество 40% азотной кислоты для растворения никеля, кобальта, железа, алюминия и других металлов, (за исключением двуокиси кремния и не растворимых в азотной кислоте - магнетита и железомарганцевых шпинелей). Полученную смесь нагревали при перемешивании до 105°С в течение 3 часов. Продукт выщелачивания фильтровали на воронке Бюхнера с выделением осадка двуокиси кремния с примесями магнетита и железомарганцевых шпинелей, которые промывали водой и подвергали магнитной сепарации. Магнитную сепарацию твердого остатка после выщелачивания проводили в стеклянном стакане. Твердый остаток и вода под действием магнитного поля, создаваемым постоянным магнитом, притягивают частицы магнетита и железомарганцевых шпинелей, а кремнезем остается на дне стакана. Удельная магнитная восприимчивость магнетита и железомарганцевых шпинелей высокая (до 97350*10-6 см3/г), в то время как кремнезем относится к диамагнетикам (-0,47*10-6 см3/г). После удаления магнитного поля частицы магнетита и железомарганцевых шпинелей выделены как отдельный концентрат магнитной сепарации.leached with a solution of nitric acid in a laboratory setting. The ore composition was determined using a NITON XLt 800 X-ray fluorescence spectrometer. A sample of enriched ore and a stoichiometric amount of 40% nitric acid were introduced into a three-neck flask with a mechanical stirrer and an attached vapor and gas condenser to dissolve nickel, cobalt, iron, aluminum and other metals. (with the exception of silicon dioxide and insoluble in nitric acid - magnetite and ferromanganese spinel). The resulting mixture was heated with stirring to 105 ° C for 3 hours. The leachate was filtered on a Buchner funnel with the release of a precipitate of silicon dioxide with impurities of magnetite and ferromanganese spinels, which were washed with water and subjected to magnetic separation. Magnetic separation of the solid residue after leaching was carried out in a glass beaker. The solid residue and water under the action of a magnetic field created by a permanent magnet attract particles of magnetite and ferromanganese spinel, and silica remains at the bottom of the glass. The specific magnetic susceptibility of magnetite and ferromanganese spinels is high (up to 97350 * 10 -6 cm 3 / g), while silica belongs to diamagnets (-0.47 * 10 -6 cm 3 / g). After removing the magnetic field, the particles of magnetite and ferromanganese spinels are isolated as a separate concentrate of magnetic separation.
В результате получена немагнитная фракция, представляющая собой двуокись кремния - белый, высокодисперсный порошок, с удельной поверхностью более 150 м2 г, и магнитная фракция, представляющая собой смесь магнетита и железомарганцевых шпинелей.As a result, a non-magnetic fraction was obtained, which is silicon dioxide — white, finely dispersed powder, with a specific surface area of more than 150 m 2 g, and a magnetic fraction, which is a mixture of magnetite and ferromanganese spinels.
Раствор, полученный после фильтрации и содержащий нитраты никеля, кобальта, магния, меди, цинка, железа, алюминия, хрома, марганца, нагревали до 80-100°С и подвергали дробному двухстадийному осаждению путем нейтрализации. На первой стадии нейтрализацию проводили водной суспензией оксида магния, нагретой до 75-80°С, с рН-метрическим контролем титрования до рН=3,5 при мольном соотношении оксид магния: нитрат магния: вода 1:1:20 соответственно. Для облегчения фильтрования образовавшегося осадка гидроксида железа в горячий раствор был введен 0,1%-ный раствор флокулянта Praestol 611 ВС из расчета 6-7 мл на литр раствора. В результате осадок гидроксида железа быстро укрупняется и легко фильтруется. Промытый осадок гидроксида железа сушат, прокаливают.Впоследствии полученный гидроксид железа может быть использован для получения железоокисного пигмента или может быть соединен с магнетитом и железомарганцевыми шпинелями и использован для получения стали.The solution obtained after filtration and containing nitrates of nickel, cobalt, magnesium, copper, zinc, iron, aluminum, chromium, manganese was heated to 80-100 ° C and subjected to fractional two-stage precipitation by neutralization. In the first stage, neutralization was carried out with an aqueous suspension of magnesium oxide heated to 75-80 ° С, with a pH-metric control of titration to pH = 3.5 with a molar ratio of magnesium oxide: magnesium nitrate: water 1: 1: 20, respectively. To facilitate the filtration of the precipitate of iron hydroxide formed in the hot solution, 0.1% Praestol 611 BC flocculant solution was added at a rate of 6-7 ml per liter of solution. As a result, the precipitate of iron hydroxide quickly coarsens and is easily filtered. The washed precipitate of iron hydroxide is dried, calcined. Subsequently, the obtained iron hydroxide can be used to obtain iron oxide pigment or can be combined with magnetite and ferromanganese spinels and used to produce steel.
В фильтрат, оставшийся после первой стадии нейтрализации, вводят водную суспензию оксида магния, нагретую до 75-80°С, до достижения рН=7,5-8,0 при мольном соотношении оксид магния: нитрат магния: вода 1:1:20 соответственно. Процесс ведут при температуре кипения в течение 1 часа. Содержащиеся в растворе нитраты никеля, кобальта, меди, цинка, алюминия, хрома, марганца осаждаются в виде соответствующих гидроксидов. После отделения осадков гидроксидов получают нитратный раствор магния и кальция, который упаривают в два раза (по объему), охлаждают при непрерывном перемешивании, получая кристаллогидрат магния Mg(NO3)2-6H2O. Из оставшегося маточного раствора, содержащего Mg(NO3)2, по мере накопления Са(NO3)2 осаждают кальций по реакции:An aqueous suspension of magnesium oxide heated to 75-80 ° C is introduced into the filtrate remaining after the first stage of neutralization until a pH of 7.5-8.0 is reached at a molar ratio of magnesium oxide: magnesium nitrate: water 1: 1: 20, respectively . The process is carried out at a boiling point for 1 hour. Nickel, cobalt, copper, zinc, aluminum, chromium, manganese nitrates contained in the solution precipitate in the form of the corresponding hydroxides. After separating the precipitates of hydroxides, a nitrate solution of magnesium and calcium is obtained, which is evaporated twice (by volume), cooled with continuous stirring to obtain magnesium crystalline hydrate Mg (NO 3 ) 2 -6H 2 O. From the remaining mother liquor containing Mg (NO 3 ) 2 , as Ca (NO 3 ) 2 accumulates, calcium precipitates by the reaction:
Ca(NO3)2+MgCO3=Mg(NO3)2+CaCO3.Ca (NO 3 ) 2 + MgCO 3 = Mg (NO 3 ) 2 + CaCO 3 .
Термический гидролиз кристаллогидрата Mg(NO3)2·6H2O проведен при 450-600°С в шнековом лабораторном реакторе из стали Х18Н10Т в присутствии перегретого водяного пара. Процесс протекает по реакции:Thermal hydrolysis of the crystalline hydrate Mg (NO 3 ) 2 · 6H 2 O was carried out at 450-600 ° C in a screw laboratory reactor made of X18H10T steel in the presence of superheated water vapor. The process proceeds according to the reaction:
Mg(NO3)·6H2O=MgO+NO+NO2+O2+6H2OMg (NO 3 ) 6H 2 O = MgO + NO + NO 2 + O 2 + 6H 2 O
Товарный продукт MgO содержит 99,5-99,75% основного вещества. При конденсации газовой фазы образуется азотная кислота по реакции:Commercial product MgO contains 99.5-99.75% of the basic substance. Upon condensation of the gas phase, nitric acid is formed by the reaction:
NO2+NO+О2,+H2O=2HNO3 NO 2 + NO + O 2 , + H 2 O = 2HNO 3
с концентрацией до 45% и с общим сбором не менее 99%, от азотной кислоты, взятой на стадию выщелачивания.with a concentration of up to 45% and with a total collection of at least 99%, of nitric acid taken to the leaching stage.
Осадок гидроксидов никеля, кобальта, марганца и меди отделяют от амфотерных гидроксидов цинка, алюминия, хрома раствором гидроксида натрия с рН 13-14. Количество щелочи определяют расчетным путем исходя из данных о примерном содержании амфотерных элементов. Гидроксиды амфотерных металлов (цинка, алюминия и хрома) переходят в раствор по следующей реакции:The precipitate of hydroxides of Nickel, cobalt, manganese and copper is separated from amphoteric hydroxides of zinc, aluminum, chromium with a solution of sodium hydroxide with a pH of 13-14. The amount of alkali is determined by calculation based on data on the approximate content of amphoteric elements. Hydroxides of amphoteric metals (zinc, aluminum and chromium) pass into the solution by the following reaction:
Zn(OH)2+2NaOH=Na2[Zn(OH)4]Zn (OH) 2 + 2NaOH = Na 2 [Zn (OH) 4 ]
Аl (ОН)3+3NaOH=Na3[Al(OH)6]Al (OH) 3 + 3NaOH = Na 3 [Al (OH) 6 ]
Cr(OH)3+3NaOH=Na3[Cr(OH)6]Cr (OH) 3 + 3NaOH = Na 3 [Cr (OH) 6 ]
а гидроксиды никеля, кобальта и меди остаются в виде осадка, который отфильтровывают, промывают и сушат известными способами с получением никель-кобальтового концентрата.and the hydroxides of nickel, cobalt and copper remain in the form of a precipitate, which is filtered off, washed and dried by known methods to obtain a nickel-cobalt concentrate.
Выход никеля в никель-кобальтовый концентрат составляет 95,28-98% от общего количества, содержавшегося в окисленной никелевой руде.The yield of nickel in the nickel-cobalt concentrate is 95.28-98% of the total amount contained in the oxidized nickel ore.
Использование заявляемого способа позволяет осуществить эффективное извлечение никеля из окисленной руды, обеспечив ее комплексную переработку с получением востребованных промышленностью товарных продуктов - никель-кобальтовый концентрат, оксид магния, двуокись кремния, железный концентрат, содержащий магнетит и железомарганцевые шпинели, железоокисные пигменты, карбонат кальция, смесь гидроксидов цинка, алюминия, хрома. Кроме того, реализация заявляемого способа обеспечивает минимальный расход реагентов, за счет обеспечения замкнутого цикла их использования, а именно возврат азотной кислоты на стадию выщелачивания и возврат нейтрализующего агента - оксида магния на стадию осаждения ионов металлов из азотнокислого раствора.Using the proposed method allows efficient extraction of nickel from oxidized ore, ensuring its complex processing to produce marketable products that are in demand by the industry — nickel-cobalt concentrate, magnesium oxide, silicon dioxide, iron concentrate containing magnetite and ferromanganese spinels, iron oxide pigments, calcium carbonate, mixture hydroxides of zinc, aluminum, chromium. In addition, the implementation of the proposed method provides a minimum consumption of reagents, by providing a closed cycle of their use, namely, the return of nitric acid to the leaching stage and the return of the neutralizing agent - magnesium oxide to the stage of deposition of metal ions from the nitric acid solution.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013118820/02A RU2532871C1 (en) | 2013-04-23 | 2013-04-23 | Method for processing of oxidised nickel ores |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013118820/02A RU2532871C1 (en) | 2013-04-23 | 2013-04-23 | Method for processing of oxidised nickel ores |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2013118820A RU2013118820A (en) | 2014-10-27 |
| RU2532871C1 true RU2532871C1 (en) | 2014-11-10 |
Family
ID=53380575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013118820/02A RU2532871C1 (en) | 2013-04-23 | 2013-04-23 | Method for processing of oxidised nickel ores |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2532871C1 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1008196A (en) * | 1961-07-24 | 1965-10-27 | Politechnika Warszawska | A method for obtaining nickel and cobalt from low-grade silicate ores or metallurgical waste |
| FR2424963A1 (en) * | 1978-05-04 | 1979-11-30 | Cato Research Corp | PROCEDURE FOR RECOVERING MANGANESE, NICKEL AND COBALT METALS, FROM THEIR OXIDES |
| US5571308A (en) * | 1995-07-17 | 1996-11-05 | Bhp Minerals International Inc. | Method for recovering nickel from high magnesium-containing Ni-Fe-Mg lateritic ore |
| RU2287597C2 (en) * | 2004-08-27 | 2006-11-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Геовест" | Method of reprocessing of the oxygenated nickel-cobalt ores |
| RU2393251C1 (en) * | 2009-01-30 | 2010-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ИНТЕГРА РУ" | Procedure for complex processing nickel-cobalt raw material |
| RU2430172C1 (en) * | 2010-03-16 | 2011-09-27 | Дмитрий Борисович Басков | Extraction method of nickel from oxidised nickel ores |
-
2013
- 2013-04-23 RU RU2013118820/02A patent/RU2532871C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1008196A (en) * | 1961-07-24 | 1965-10-27 | Politechnika Warszawska | A method for obtaining nickel and cobalt from low-grade silicate ores or metallurgical waste |
| FR2424963A1 (en) * | 1978-05-04 | 1979-11-30 | Cato Research Corp | PROCEDURE FOR RECOVERING MANGANESE, NICKEL AND COBALT METALS, FROM THEIR OXIDES |
| US5571308A (en) * | 1995-07-17 | 1996-11-05 | Bhp Minerals International Inc. | Method for recovering nickel from high magnesium-containing Ni-Fe-Mg lateritic ore |
| RU2287597C2 (en) * | 2004-08-27 | 2006-11-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Геовест" | Method of reprocessing of the oxygenated nickel-cobalt ores |
| RU2393251C1 (en) * | 2009-01-30 | 2010-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ИНТЕГРА РУ" | Procedure for complex processing nickel-cobalt raw material |
| RU2430172C1 (en) * | 2010-03-16 | 2011-09-27 | Дмитрий Борисович Басков | Extraction method of nickel from oxidised nickel ores |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| / * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2013118820A (en) | 2014-10-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Chen et al. | A novel process for recovery of iron, titanium, and vanadium from titanomagnetite concentrates: NaOH molten salt roasting and water leaching processes | |
| AU2015252121B2 (en) | Systems and methodologies for direct acid leaching of scandium-bearing ores | |
| CN103101935B (en) | Method for preparing lithium carbonate from coal ash | |
| CA2863755C (en) | Methods for preparing hematite | |
| CN102432071B (en) | Method for integrally utilizing high-iron-content bauxite | |
| CN103193213B (en) | Method for comprehensively utilizing low-grade phosphate ores | |
| CN109518005A (en) | A kind of production method of battery grade cobalt sulfate crystal | |
| CN105271632A (en) | Comprehensive recovery method for electroplating sludge | |
| CN102849783B (en) | Production method of high-purity nanometer zinc oxide from low-grade zinc oxide ore by ammonia decarbonization | |
| CN114934196B (en) | A method for extracting lithium from low-aluminum and lithium-rich clay | |
| RU2412259C1 (en) | Procedure for refinement of iron ore from arsenic and phosphorus | |
| WO2018218294A1 (en) | Process for producing magnesium oxide from alkaline fly ash or slag | |
| CN105110382A (en) | Method for preparing high-purity gamma-Fe2O3 iron oxide red pigment | |
| RU2571244C1 (en) | Method for obtaining pure tungstic acid | |
| Kusumaningrum et al. | Characterization of Sumbawa manganese ore and recovery of manganese sulfate as leaching products | |
| CN109879323A (en) | A method for preparing ferrite by using electric furnace dust and rolled steel sheet | |
| CN101607721B (en) | Method for preparing highly pure magnesium hydroxide and magnesium hexa-silicate by using olivine tailing mine | |
| CS231954B2 (en) | Manufacturing process of hydrated chromic oxide from chrome ores | |
| RU2535254C1 (en) | Method of complex processing of serpentine-chromite crude ore | |
| RU2539813C1 (en) | Method of manganese ore processing | |
| CN102839282A (en) | Method for producing high-purity nano zinc oxide from low-grade zinc oxide ores | |
| RU2532871C1 (en) | Method for processing of oxidised nickel ores | |
| CN107686891B (en) | A method for removing iron element in nonferrous metal solution | |
| CN103114205A (en) | Two-step method for extracting valuable metal nickel and copper from sodium jarosite slag | |
| CN110869321A (en) | Extraction of iron(III) oxides from various iron-bearing ores |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160424 |